[發(fā)明專利]基于周期性極化鈮酸鋰的倍頻的增強(qiáng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310597494.1
• 申請(qǐng)日: 2013-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN103605248A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳玉萍;李廣珍;唐喻斌;張晉平;蔣淏葦;陳險(xiǎn)峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/37
• 分類號(hào): G02F1/37
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于周期性極化鈮酸鋰的倍頻的增強(qiáng)方法，其特征在于，首先對(duì)鈮酸鋰晶體進(jìn)行室溫電場(chǎng)極化，在晶體的+Z面上負(fù)疇區(qū)域改變電疇極化方向，在晶體的Y向兩側(cè)進(jìn)行真空鍍膜濺射電極；然后對(duì)晶體進(jìn)行尋常光照射的同時(shí)用高壓源給鈮酸鋰晶體的Y向兩側(cè)加電壓，通過產(chǎn)生的慢光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)倍頻的增強(qiáng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的電場(chǎng)極化所采用的周期通過以下方式得到：

1）確定同時(shí)滿足準(zhǔn)相位匹配條所需要的極化周期Λ，即滿足：Λ1=λ2(nz2ω-nyω);Λ2=λ2(nyω-nzω);]]>其中：λ為基波光的波長(zhǎng)，為基波E光的折射率，為基波O光的折射率，為倍頻E光的折射率，Λ₀為I型倍頻的周期，Λ₁為0型倍頻的周期，Λ₂為禁帶的周期；

2）由于O光寬帶倍頻不僅要求準(zhǔn)相位匹配，還要求群速度匹配，即所求的周期在Λ-λ關(guān)系曲線的切點(diǎn)處；因此用matlab軟件模擬Λ₀、Λ₁和Λ₂與λ的關(guān)系圖，求得三個(gè)周期的交點(diǎn)，交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的周期則可以實(shí)現(xiàn)O、E光同時(shí)倍頻和禁帶；通過改變溫度，可以獲得不同的交點(diǎn)；并在某一特定的溫度下可以讓交點(diǎn)落在Λ₁-λ曲線的切點(diǎn)處，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度和周期，則可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)O光的寬帶倍、E光倍頻和禁帶，即為所需要的周期和溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是，所述的室溫電場(chǎng)極化是指：采用室溫極化技術(shù)，根據(jù)得到的周期實(shí)現(xiàn)周期性反轉(zhuǎn)，得到周期性極化鈮酸鋰晶體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的真空鍍膜濺射電極是指：采用真空鍍膜機(jī)采用濺射的方法在周期性極化鈮酸鋰晶體的Y向兩側(cè)鍍上電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的尋常光照射是指：通過精確控制環(huán)境溫度，采用連續(xù)可調(diào)的激光器中出射基頻光，經(jīng)過偏振分光棱鏡產(chǎn)生尋常光入射到晶體表面，在高壓源給鈮酸鋰晶體的Y向兩側(cè)加電壓的同時(shí)，對(duì)出射的倍頻光強(qiáng)度通過光功率計(jì)來測(cè)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的激光器的基頻光波長(zhǎng)為1518-1627nm，通光方向?yàn)閤方向。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的倍頻的增強(qiáng)是指：采用輸出電壓不超過10KV的高壓源在鈮酸鋰晶體的Y向加電壓，通過產(chǎn)生的慢光效應(yīng)來增強(qiáng)O光倍頻，同時(shí)O光也會(huì)部分轉(zhuǎn)變?yōu)镋光，E光的倍頻效率遠(yuǎn)大于O光，當(dāng)忽略基頻光波到倍頻光波的轉(zhuǎn)換損耗，可導(dǎo)出倍頻增強(qiáng)的最大倍數(shù)為：其中：S為慢光增強(qiáng)的倍數(shù)，d₃₃為0型倍頻是用的非線性系數(shù)，d₃₁為I型倍頻使用的非線性系數(shù)。